一种生物降解透明热缩膜材料、制备方法及应用与流程

本发明属于环保材料，具体涉及一种生物降解透明热缩膜材料、制备方法及应用。

背景技术：

1、热收缩膜是一种常用的包装材料，主要用于食品包装、工业品包装、礼品包装和药品包装等领域，它能够包裹各种形状的物品，以达到保护、密封、美化等目的。传统热缩膜用的主要材料为聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和多层共挤聚烯烃等。然而传统的热缩膜在自然条件下难以降解，产品重复利用率低，大量废弃会造成严重的环境污染问题，为此我们提出一种全生物降解热缩膜的材料和制备方法来解决此问题。此外，以pla、改性pcl直接共混作为热收缩膜主体材料，制备的薄膜材料可以在自然条件下完全降解，但pla和改性pcl的分子结构差异较大，造成体系不相容；其次，两者对光的折射率不同，造成降解热缩膜的透光率比较差。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种生物降解透明热缩膜材料、制备方法及应用。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种生物降解透明热缩膜，所述生物降解透明热缩膜材料的制备原料按重量份计包括：

4、pla50-90份；

5、pcl10-30份；

6、相容剂10-30份；

7、扩链剂0.1-0.5份；

8、开口剂0.2-0.8份；

9、抗氧剂0.1-0.5份；

10、其中，相容剂为pcl-pla-peg-pla-pcl五嵌段共聚物。

11、优选地，所述扩链剂为巴斯夫的adr4468、科思创的hdi、修远化工的xy4370中一种或多种。

12、优选地，所述开口剂为芥酸酰胺、纳米二氧化硅和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种。

13、优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076以及抗氧剂168中的一种或多种。

14、优选地，所述pcl-pla-peg-pla-pcl嵌段共聚物的制备方法为：

15、(1)、制备pla-peg-pla三嵌段共聚物

16、将干燥后的聚乙二醇和l-丙交酯放在反应釜中，向反应釜中加入催化剂溶液进行聚合反应得到产物一，催化剂溶液为无水甲苯和辛酸亚锡的混合物，用蒸馏法去除产物一中多余的甲苯，对去除甲苯的产物一使用二氯甲烷作为溶剂进行溶解，接着用乙醚作为非溶剂使产物一沉淀得到沉淀物一，再对沉淀物一过滤、干燥得到pla-peg-pla三嵌段共聚物；

17、(2)、制备pcl-pla-peg-pla-pcl五嵌段共聚物

18、将干燥后的pla-peg-pla三嵌段共聚物和ε-己内酯单体放在反应釜中，向反应釜中加入辛酸亚锡催化剂进行聚合反应得到产物二，对产物二使用二氯甲烷作为溶剂进行溶解，接着用乙醚作为非溶剂使产物二沉淀得到沉淀物二，再对沉淀物二过滤、干燥得到pcl-pla-peg-pla-pcl五嵌段共聚物。

19、优选地，步骤(1)中l－丙交酯、聚乙二醇、辛酸亚锡以及无水甲苯的物质的量之比为1000-5000∶500-2000∶1-10：2000-10000；步骤(2)中pla-peg-pla三嵌段共聚物、ε-己内酯、辛酸亚锡的物质的量之比为1000-5000∶1000-5000∶1-10。

20、优选地，步骤(1)中聚合反应的反应温度为130℃，反应时间为24h；干燥时的干燥温度为40℃，干燥时间为48h；步骤(2)中聚合反应的反应温度为140℃，反应时间为24h；干燥时的干燥温度为60℃，干燥时间为24h。

21、优选地，一种生物降解透明热缩膜的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：将pla、pcl、相容剂、扩链剂、开口剂以及抗氧剂按相应的比例混合均匀得到混合物，将混合物加入挤出机中经熔融、挤出、造粒，获得生物降解透明热缩膜粒料，再把生物降解透明热缩膜粒料经过吹塑即可得到全降解透明热收缩薄膜。

22、优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的挤出温度为150-180℃，转速为200-500rpm，所述吹塑采用吹膜机，所述吹膜机的吹塑温度为150-170℃。

23、优选地，所述的一种生物降解透明热缩膜在食品包装领域的应用。

24、本发明的有益效果：采用共聚的方法制备出pcl-pla-peg-pla-pcl共聚物，利用pcl-pla-peg-pla-pcl共聚物作为pla和pcl的相容剂，显著提高了pla和pcl的相容性，降低了两者之间的界面张力，制备出的热缩膜与pla和pcl共混制得的热缩膜相比具有更高的透光率和更好的收缩性能。

技术特征：

1.一种生物降解透明热缩膜，其特征在于，所述生物降解透明热缩膜材料的制备原料按重量份计包括：

2.根据权利要求1所述的一种生物降解透明热缩膜，其特征在于：所述扩链剂为巴斯夫的adr4468、科思创的hdi、修远化工的xy4370中一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种生物降解透明热缩膜，其特征在于：所述开口剂为芥酸酰胺、纳米二氧化硅和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种生物降解透明热缩膜，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076以及抗氧剂168中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种生物降解透明热缩膜，其特征在于：所述pcl-pla-peg-pla-pcl嵌段共聚物的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的一种生物降解透明热缩膜，其特征在于：

7.根据权利要求5所述的一种生物降解透明热缩膜，其特征在于：

8.一种生物降解透明热缩膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：将pla、pcl、相容剂、扩链剂、开口剂以及抗氧剂按相应的比例混合均匀得到混合物，将混合物加入挤出机中经熔融、挤出、造粒，获得生物降解透明热缩膜粒料，再把生物降解透明热缩膜粒料经过吹塑即可得到全降解透明热收缩薄膜。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述挤出机为双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的挤出温度为150-180℃，转速为200-500rpm，所述吹塑采用吹膜机，所述吹膜机的吹塑温度为150-170℃。

10.如权利要求1-7任一所述的一种生物降解透明热缩膜在食品包装领域的应用。

技术总结
本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种生物降解透明热缩膜、制备方法及应用；所述生物降解透明热缩膜材料的制备原料按重量份计包括：PLA 50‑90份；PCL10‑30份；相容剂10‑30份；扩链剂0.1‑0.5份；开口剂0.2‑0.8份；抗氧剂0.1‑0.5份；其中，相容剂为PCL‑PLA‑PEG‑PLA‑PCL嵌段共聚物。所述制备方法为：将PLA、PCL、相容剂、扩链剂、开口剂以及抗氧剂按相应的比例混合均匀得到混合物，将混合物加入挤出机中经熔融、挤出、造粒，获得生物降解透明热缩膜粒料，再把生物降解透明热缩膜粒料经过吹塑即可得到全降解透明热收缩薄膜。本发明利用PCL‑PLA‑PEG‑PLA‑PCL共聚物作为PLA和PCL的相容剂，提高了PLA和PCL的相容性，降低了两者之间的界面张力，制备出的热缩膜与PLA和PCL共混制得的热缩膜相比具有更好的透光率和收缩性能。

技术研发人员：李召,刘小文,黄浩,李鹏
受保护的技术使用者：安徽金普瑞新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15